¿Por qué vemos las ruedas o ventiladores girar al revés?

Seguramente alguna vez en tu vida hayas notado que las ruedas de un coche o las aspas de un ventilador parecen estar girando en sentido contrario. Este efecto se conoce como efecto de la rueda de carro o wagon wheel effect en inglés. Esto es causado principalmente por un fenómeno llamado aliasing. De hecho es el mismo fenómeno que puede hacer que nuestra música suene peor.
Una cámara convencional toma muestras de la luz que recibe unas 25 veces por segundo. Según el teorema de la frecuencia de muestreo de Nyquist, nuestra cámara no podrá filmar correctamente una fenómeno que cicle a una frecuencia mayor de 12 Hz. Esto tiene una explicación muy sencilla: Para muestrear un fenómeno que trabaja a una frecuencia máxima; nuestra frecuencia de muestreo, esto es la cantidad de veces por segundo que tomamos una muestra del fenómeno, deberá ser superior al doble de dicha frecuencia máxima. En la animación que esta justo debajo se puede apreciar dicho fenómeno.

Aliasing GIF

Si juegas con la visualización lo suficiente, te darás cuenta de que para preservar el efecto de movimiento en el sentido de las agujas del reloj hay que asegurarse de que la imagen se toma por lo menos dos veces por cada revolución del objeto en movimiento. Observa también que pueden ocurrir cosas muy extrañas si se establece la frecuencia de muestreo en valores especiales. Por ejemplo, si tomamos exactamente una instantánea por revolución, el objeto parecerá estar inmóvil. Si se muestrea dos veces por revolución, el objeto estará en movimiento, pero será imposible inferir su dirección, simplemente se mueve hacia adelante y hacia atrás.

Todo lo anterior se extrapola al mundo real. Las imágenes tienen una persistencia en la retina, por lo que nuestro ojo actua también como una cámara, por eso puede que veamos ventiladores o llantas de coches girar al revés.

Fuente – JackSchaedler